JPH1182649A - Continuously variable transmission - Google Patents

Continuously variable transmission

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JPH1182649A
JPH1182649A JP25041097A JP25041097A JPH1182649A JP H1182649 A JPH1182649 A JP H1182649A JP 25041097 A JP25041097 A JP 25041097A JP 25041097 A JP25041097 A JP 25041097A JP H1182649 A JPH1182649 A JP H1182649A
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JP
Japan
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gear
motor
engine
continuously variable
variable transmission
Prior art date
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Application number
JP25041097A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeo Imazu
滋雄 今津
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a continuously variable transmission which has a very wide variable range owing to a low pollution, a low fuel consumption and a high performance, and can cope with a high output and a large exhaust am ount, and furthermore, applicable to a gas/electric hybrid vehicle. SOLUTION: A planetary gear mechanism 2 which consists of a sun gear 3, plural planetary gears 6, 6, and 6 and a ring gear 15, is provided, the driving shaft 5a of an engine 5 is connected to the sun gear 3, the rotary shaft 13a of a motor 13 is connected to a planetarg gear holder 7A installed with the plural planetary gears 6, 6, and 6, and an output shaft is connected to the ring gear 15, and by controlling the rotation frequency of the motor 13 to the rotation frequency of the engine 5, the gear ratio is changed in a wide range, so as to output advance, backing and stop of the vehicle at this gear ratio.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン及びモー
タの双方から入力トルクを受け取ることができ、ガソリ
ン/電気ハイブリット車としても応用可能な無段変速ト
ランスミッションに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a continuously variable transmission that can receive input torque from both an engine and a motor and can be applied as a gasoline / electric hybrid vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】2輪、4輪を含め車両に求められる基本
的な性能は、高い動力性能と低燃費・低公害である。し
かしながら、従来の内燃機関は、燃料を燃やして出力を
得るわけであるから、高い動力性能を得ようとすると、
より多くの燃料を燃やす必要があり、低燃費・低公害と
は相反する結果となってしまう。
2. Description of the Related Art The basic performance required of vehicles including two and four wheels is high power performance and low fuel consumption and low pollution. However, the conventional internal combustion engine burns fuel to obtain an output, so when trying to obtain high power performance,
More fuel needs to be burned, which conflicts with low fuel consumption and low pollution.

【0003】そこで、エンジン自体ではなく、エンジン
からの出力をいかに効率よく利用するかを考慮すると、
エンジンの出す出力は、エンジンの回転数により変化
し、ある一定の回転数で最大の出力を発生するのである
から、高い加速性能を得るためには、常に最大出力の発
生するエンジン回転数近辺を使用して走行すればよいこ
とになる。また、低燃費・低公害は、単位時間当たりの
燃焼回数が少ないほど、つまりエンジンの回転数が低い
ほど燃料消費・排出ガス量は少なくなるということにな
る。
[0003] Considering how to efficiently use the output from the engine instead of the engine itself,
Since the output of the engine changes with the engine speed and generates the maximum output at a certain speed, in order to obtain high acceleration performance, always keep the engine speed near the maximum output at the maximum engine speed. You only have to use and drive. Further, low fuel consumption and low pollution means that the smaller the number of combustions per unit time, that is, the lower the number of revolutions of the engine, the smaller the fuel consumption and the amount of exhaust gas.

【0004】このようなエンジンの使い方が状況に応じ
て常にできれば良いわけであるが、既存のマニュアル・
トランスミッション(MT)又はオートマチック・トラ
スミッション(AT)では3〜5種類のギア比を手動も
しくは自動で選択して走行するわけであるから、最大出
力発生回転数1点にエンジン回転を合わせて加速するこ
とは不可能であるし、クルーズ走行中に、車両をその速
度を維持するぎりぎりの低いエンジン回転数にしていた
のでは、次に加速したい時にいちいちシフトダウンしな
くては、一切の加速が出来ない。そこで、無段変速トラ
ンスミッションを使用すれば、最大加速時は、車速の増
加に従ってギア比を連続的に変化させることで、常にエ
ンジンの回転数を最大出力発生回転数に維持しながら加
速することができ、又クルーズ走行時は実際にクルーズ
に必要なぎりぎりの低い出力までエンジン回転を落と
し、その後、加速が必要な場合は、適時ギア比を変化さ
せることで必要な加速を得ることが可能となり、非常に
高いレベルで「高い動力性能」と「低燃費・低公害」を
両立することができる。
[0004] It would be good if such an engine could always be used according to the situation.
In a transmission (MT) or an automatic truss transmission (AT), three to five types of gear ratios are manually or automatically selected and traveled, so the engine is accelerated by adjusting the engine speed to one maximum output generating rotational speed. It is impossible to do so, and if you set the engine to the lowest engine speed that maintains the speed during the cruise, you can do all the acceleration without having to shift down each time you want to accelerate next time Absent. Therefore, if a continuously variable transmission is used, at the time of maximum acceleration, the gear ratio is continuously changed according to the increase in vehicle speed, so that the engine can always be accelerated while maintaining the engine speed at the maximum output generating speed. In addition, during cruise driving, the engine speed is reduced to the barely necessary output for cruising, and then when acceleration is required, the required acceleration can be obtained by changing the gear ratio in a timely manner. At a very high level, both "high power performance" and "low fuel consumption and low pollution" can be achieved.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
無段変速トランスミッションは、スチールベルトと円周
の変化するプーリーの組み合わせで構成されているた
め、以下のような弱点があった。 (1)ベルトとプーリーの間で、作動音、磨耗、発熱、
馬力ロスが発生する。 (2)ベルトの耐久性上、高出力の伝達が難しい。 (3)構造上、ギア比を変化できる範囲が限られてい
る。
However, since the conventional continuously variable transmission is constituted by a combination of a steel belt and a pulley whose circumference changes, there are the following disadvantages. (1) Operation noise, wear, heat generation, between belt and pulley
Horsepower loss occurs. (2) Transmission of high output is difficult due to the durability of the belt. (3) Due to the structure, the range in which the gear ratio can be changed is limited.

【0006】そこで、本発明は、低公害・低燃費・高性
能化のため、非常に広い可変範囲を持ち、高出力、大排
気量にも対応可能で、なおかつ、ガソリン/電気ハイブ
リット車としても応用可能な無段変速トランスミッショ
ンを提供することを目的とするものである。
Accordingly, the present invention has a very wide variable range for low pollution, low fuel consumption and high performance, can cope with high output and large displacement, and can be used as a gasoline / electric hybrid vehicle. It is an object of the present invention to provide a continuously variable transmission that can be applied.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、サンギアと複数の遊星ギア
とリングギアからなる遊星ギア機構を設け、前記サンギ
アにエンジンの駆動軸を連結し、前記複数の遊星ギアを
装着する遊星ギアホルダにモータの回転軸を連結し、前
記リングギアに出力軸を連結し、前記エンジンの回転数
に対する前記モータの回転数を制御することにより、ギ
ア比を広範囲に変化させ、車両の前進、後退、停止がギ
ア比で出力可能なことを特徴とする無段変速トランスミ
ッションとした。また、サンギアと複数の遊星ギアとリ
ングギアからなる遊星ギア機構を設け、前記サンギアに
モータの回転軸を連結し、前記複数の遊星ギアを装着す
る遊星ギアホルダにエンジンの駆動軸を連結し、前記リ
ングギアに出力軸を連結し、前記エンジンの回転数に対
する前記モータの回転数を制御することにより、ギア比
を広範囲に変化させ、車両の前進、後退、停止がギア比
で出力可能なことを特徴とする無段変速トランスミッシ
ョンとした。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a planetary gear mechanism including a sun gear, a plurality of planetary gears, and a ring gear, and a driving shaft of an engine mounted on the sun gear. By connecting a rotating shaft of a motor to a planetary gear holder to which the plurality of planetary gears are attached, connecting an output shaft to the ring gear, and controlling the number of rotations of the motor with respect to the number of rotations of the engine, The continuously variable transmission is characterized in that the ratio can be changed over a wide range and the forward, reverse and stop of the vehicle can be output at the gear ratio. Further, a planetary gear mechanism including a sun gear, a plurality of planetary gears and a ring gear is provided, a rotation shaft of a motor is connected to the sun gear, and a drive shaft of an engine is connected to a planetary gear holder to which the plurality of planetary gears are attached, By connecting an output shaft to a ring gear and controlling the number of revolutions of the motor with respect to the number of revolutions of the engine, the gear ratio can be changed over a wide range, and the forward, reverse and stop of the vehicle can be output at the gear ratio. It features a continuously variable transmission.

【0008】また、前記モータが発電機の機能も有する
ことを特徴とする無段変速トランスミッションとした。
また、前記モータの回転軸と前記遊星ギアホルダの間
に、又は前記モータの回転軸と前記サンギアの間に変速
ギアを介在してなることを特徴とする無段変速トランス
ミッションとした。また、前記車両のアクセル開度及び
車速信号に応じて前記エンジンの回転数に対する前記モ
ータの回転数を制御してなることを特徴とする無段変速
トランスミッションとした。
[0008] Further, the continuously variable transmission is characterized in that the motor also has a function of a generator.
Further, a continuously variable transmission is characterized in that a transmission gear is interposed between the rotation shaft of the motor and the planetary gear holder or between the rotation shaft of the motor and the sun gear. A continuously variable transmission is characterized in that the motor speed is controlled with respect to the engine speed in accordance with the accelerator opening and the vehicle speed signal of the vehicle.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明によ
る無段変速トランスミッションの実施の形態を説明す
る。図1は、本発明による無段変速トランスミッション
を示す構成図、図2は図1に示す無段変速トランスミッ
ションの遊星ギア機構部分の側断面図、図3は図1に示
す無段変速トランスミッションの遊星ギア機構の分解斜
視図、図4は遊星ギア機構の概略正面図、図5は遊星ギ
ア機構の拡大模式図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a continuously variable transmission according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a continuously variable transmission according to the present invention, FIG. 2 is a side sectional view of a planetary gear mechanism portion of the continuously variable transmission shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a planetary gear of the continuously variable transmission shown in FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view of the gear mechanism, FIG. 4 is a schematic front view of the planetary gear mechanism, and FIG. 5 is an enlarged schematic view of the planetary gear mechanism.

【0010】図1乃至図4に示すように、無段変速トラ
ンスミッション1は遊星ギア機構2を有している。この
遊星ギア機構2のサンギア3にはエンジン5の駆動軸5
aが連結されている。また、サンギア3には遊星ギア
6,6,6が噛合しており、遊星ギア6,6,6は円形
の遊星ギアホルダ7Aに突設されたピン8,8,8にカ
ラー10,10,10を介して回転自在に支持されてい
る。更に、ピン8,8,8の先端部には正面視略三角形
の三辺の形状の遊星ギアホルダ7Bが装着され(図3参
照)、ピン8,8,8の先端に螺合したナット12,1
2,12で抜け止めされている。すなわち、遊星ギア
6,6,6は遊星ギアホルダ7A,7Bに装着され、一
体となってサンギア3の回りを公転するようになってい
る。
As shown in FIGS. 1 to 4, the continuously variable transmission 1 has a planetary gear mechanism 2. The sun gear 3 of the planetary gear mechanism 2 includes a drive shaft 5 of the engine 5.
a are connected. Planet gears 6, 6, and 6 mesh with the sun gear 3, and the planet gears 6, 6, and 6 are provided with collars 10, 10, and 10 at pins 8, 8, and 8 protruding from a circular planet gear holder 7A. It is rotatably supported via. Further, a planetary gear holder 7B having a substantially triangular shape in a front view is attached to the tips of the pins 8, 8, 8 (see FIG. 3), and nuts 12, which are screwed to the tips of the pins 8, 8, 8 are fitted. 1
It is stopped at 2,12. That is, the planetary gears 6, 6, and 6 are mounted on the planetary gear holders 7A and 7B, and revolve around the sun gear 3 integrally.

【0011】そして、前記遊星ギアホルダ7Aの中心孔
の遊星ギア側の略半分には前記サンギア3に連結したエ
ンジン5の駆動軸5aの先端が回転自在に挿入され、前
記遊星ギアホルダ7Aの中心孔の他の略半分にはモータ
13の回転軸13aの先端が嵌合され固設されている。
すなわち、遊星ギアホルダ7Aはエンジン5の駆動軸5
aに対しては回転自在で、モータ13の回転軸13aと
共に回転するようになっている。
An end of the drive shaft 5a of the engine 5 connected to the sun gear 3 is rotatably inserted into substantially half of the center hole of the planetary gear holder 7A on the planetary gear side. The tip of the rotating shaft 13a of the motor 13 is fitted and fixed to the other approximately half.
That is, the planetary gear holder 7 </ b> A
The motor 13 is rotatable with respect to a and rotates together with the rotating shaft 13a of the motor 13.

【0012】また、遊星ギア6,6,6はリングギア1
5とも噛合しており、サンギア3、遊星ギア6,6,6
及びリングギア15から遊星ギア機構2が構成されてい
る。また、リングギア15はリング状のリングギアホル
ダー16Aに装着され、このリングギアホルダー16A
は円形のリングギアホルダー16Bに固設され、リング
ギアホルダー16Bにはアウトプットギア17が固定さ
れている。すなわち、リングギア15、リングギアホル
ダー16A,16B及びアウトプットギア17は一体と
なって回転する。
The planetary gears 6, 6, and 6 are ring gears 1.
5, and sun gear 3, planetary gears 6, 6, 6
The ring gear 15 constitutes the planetary gear mechanism 2. The ring gear 15 is mounted on a ring-shaped ring gear holder 16A.
Is fixed to a circular ring gear holder 16B, and an output gear 17 is fixed to the ring gear holder 16B. That is, the ring gear 15, the ring gear holders 16A and 16B, and the output gear 17 rotate integrally.

【0013】前記リングギアホルダー16B及びアウト
プットギア17には中央に孔が明けられ、この中央の孔
にエンジン5の駆動軸5aが回転自在に挿通されてい
る。図2中、18,19はエンジン5の駆動軸5aに対
して、リングギアホルダー16B及びアウトプットギア
17が軸方向に移動するのを防止するため、駆動軸5a
に固設された円板である。更に、リングギア15の回転
はリングギアホルダー16A,16B及びアウトプット
ギア17を介してディファレンシャルギア20に伝達さ
れ、左右の車軸21,22を回転させるようになってい
る。
A hole is made in the center of the ring gear holder 16B and the output gear 17, and a drive shaft 5a of the engine 5 is rotatably inserted into the center hole. 2, reference numerals 18 and 19 denote drive shafts 5a for preventing the ring gear holder 16B and the output gear 17 from moving in the axial direction with respect to the drive shaft 5a of the engine 5.
The disk is fixed to the Further, the rotation of the ring gear 15 is transmitted to the differential gear 20 via the ring gear holders 16A and 16B and the output gear 17, and rotates the left and right axles 21 and 22.

【0014】また、図1に示すように、エンジン5に直
結したACジェネレータ25で発電された電気は制御装
置26を経てバッテリー27に充電され、バッテリー2
7に充電された電気は制御装置26を経てモータ13に
供給される。モータ13でブレーキ制動時に発電した電
気は制御装置26を経てバッテリー27に充電される。
そして、アクセル開度及び車速の信号28が制御装置2
6に入力されて処理され、エンジン5の回転数に対する
モータ13の回転数を制御するようになっている。
As shown in FIG. 1, electricity generated by an AC generator 25 directly connected to the engine 5 is charged to a battery 27 via a control device 26, and
The electricity charged in 7 is supplied to the motor 13 via the control device 26. Electricity generated by the motor 13 during braking is charged to the battery 27 via the control device 26.
The signal 28 of the accelerator opening and the vehicle speed is transmitted to the control device 2.
6 and is processed to control the rotation speed of the motor 13 with respect to the rotation speed of the engine 5.

【0015】次に、上述構成の無段変速トランスミッシ
ョンの作用を図5を参照して説明する。 モータ回転(遊星ギア6の公転)=ギア比×エンジン回
転(サンギア3の回転)であれば、リングギア15は回
転しない。 モータ回転(遊星ギアの公転)>ギア比×エンジン回転
(サンギアの回転)であれば、リングギアは時計方向に
回転する。 モータ回転(遊星ギアの公転)<ギア比×エンジン回転
(サンギアの回転)であれば、リングギアは反時計方向
に回転する。
Next, the operation of the continuously variable transmission configured as described above will be described with reference to FIG. If motor rotation (revolution of planetary gear 6) = gear ratio × engine rotation (rotation of sun gear 3), ring gear 15 does not rotate. If motor rotation (revolution of planetary gear)> gear ratio × engine rotation (rotation of sun gear), the ring gear rotates clockwise. If motor rotation (revolution of planetary gear) <gear ratio × engine rotation (rotation of sun gear), the ring gear rotates counterclockwise.

【0016】ここで、無段変速トランスミッション1の
サンギア3の半径をa、遊星ギア6の半径をb、サンギ
ア3の回転数をNa、遊星ギア6の公転数をnb、リン
グギア15の回転数をNcとすると、次のような関係式
が成り立つ。〔ケース1〕リングギアの回転数Ncを
0、遊星ギアの自転数(回転数)Nbを1とすると遊星
ギアの公転数nbは2πb/2π(a+2b)=b/
(a+2b)となる。よって、サンギアの回転数Na
は、 (2πb/2πa)×遊星ギアの自転数Nb+遊星ギアの公転数nb =(2πb/2πa)×1+b/(a+2b) =(b/a)×1+b/(a+2b) ={2b(a+b)}/{a(a+2b)} となる。
Here, the radius of the sun gear 3 of the continuously variable transmission 1 is a, the radius of the planetary gear 6 is b, the number of revolutions of the sun gear 3 is Na, the number of revolutions of the planetary gear 6 is nb, and the number of revolutions of the ring gear 15 is Is Nc, the following relational expression holds. [Case 1] Assuming that the number of revolutions Nc of the ring gear is 0 and the number of revolutions (number of revolutions) Nb of the planetary gear is 1, the number of revolutions nb of the planetary gear is 2πb / 2π (a + 2b) = b /
(A + 2b). Therefore, the rotation speed of the sun gear Na
Is (2πb / 2πa) × the number of revolutions of the planetary gear Nb + the number of revolutions of the planetary gear nb = (2πb / 2πa) × 1 + b / (a + 2b) = (b / a) × 1 + b / (a + 2b) = {2b (a + b) } / {A (a + 2b)}.

【0017】〔ケース2〕リングギアの回転数Ncを0
回転、遊星ギアの自転数をNb回転とすると、遊星ギア
の公転数nbは{2πb/2π(a+2b)}×Nb=
{b/(a+2b)}×Nbとなる。よって、サンギア
の回転数Naは、 (2πb/2πa)×遊星ギアの自転数Nb+遊星ギアの公転数nb =(2πb/2πa)×Nb+{b/(a+2b)}×Nb =(b/a)×Nb+{b/(a+2b)}×Nb ={2b(a+b)}/{a(a+2b)}×Nb となる。
[Case 2] Set the ring gear rotation speed Nc to 0.
Assuming that the number of rotations of the planetary gear is Nb, the number of revolutions nb of the planetary gear is {2πb / 2π (a + 2b)} × Nb =
{B / (a + 2b)} × Nb. Therefore, the rotation number Na of the sun gear is (2πb / 2πa) × the number of rotations Nb of the planetary gear + the number of revolutions nb of the planetary gear = (2πb / 2πa) × Nb + {b / (a + 2b)} × Nb = (b / a) × Nb + {b / (a + 2b)} × Nb = {2b (a + b)} / {a (a + 2b)} × Nb

【0018】〔ケース3〕リングギアの回転数をNc回
転、遊星ギアの自転数をNb回転とすると、遊星ギアの
公転数nbは{2πb/2π(a+2b)}×Nb+N
c={b/(a+2b)}×Nb+Ncとなる。よっ
て、サンギアの回転数Naは、 (2πb/2πa)×遊星ギアの自転数Nb+遊星ギアの公転数nb =(2πb/2πa)×Nb+{b/(a+2b)}×Nb+Nc =(b/a)×Nb+{b/(a+2b)}×Nb+Nc ={2b(a+b)}/{a(a+2b)}×Nb+Nc となる。
[Case 3] Assuming that the number of revolutions of the ring gear is Nc and the number of revolutions of the planetary gear is Nb, the number of revolutions nb of the planetary gear is {2πb / 2π (a + 2b)} × Nb + N.
c = {b / (a + 2b)} × Nb + Nc. Therefore, the rotation number Na of the sun gear is (2πb / 2πa) × the number of rotations Nb of the planetary gear + the number of revolutions nb of the planetary gear = (2πb / 2πa) × Nb + {b / (a + 2b)} × Nb + Nc = (b / a) × Nb + {b / (a + 2b)} × Nb + Nc = {2b (a + b)} / {a (a + 2b)} × Nb + Nc

【0019】従って、サンギアの回転数Na、遊星ギア
の公転数nb、リングギアの回転数Ncの関係は次式の
ように表すことができる。 Nc={2(a+b)×nb−a×Na}/(a+2
b) この式をベースに、エンジン5によるサンギア3の回転
数Naを1000rpm、モータ8による遊星ギア6の
公転数nbを100〜2000rpm、サンギア3と遊
星ギア6の半径比を0.5〜2.0と想定して、出力回
転であるリングギア15の回転数Ncをシミュレートす
ると図6、図7、図8に示すようになる。
Therefore, the relationship between the sun gear rotation speed Na, the planetary gear revolution number nb, and the ring gear rotation speed Nc can be expressed by the following equation. Nc = {2 (a + b) × nb−a × Na} / (a + 2
b) Based on this formula, the rotation speed Na of the sun gear 3 by the engine 5 is 1000 rpm, the revolution number nb of the planet gear 6 by the motor 8 is 100 to 2000 rpm, and the radius ratio of the sun gear 3 and the planet gear 6 is 0.5 to 2 When the rotation speed Nc of the ring gear 15, which is the output rotation, is simulated on the assumption that the rotation speed is 0.0, the results are as shown in FIGS.

【0020】例えば、図7に示すように、サンギアの半
径aと遊星ギアの半径bの半径比が1.0の場合、エン
ジン5によるサンギア3の回転数Naが1000rpm
で、モータ8による遊星ギアの公転数nbを2000r
pmとすると、リングギア15の回転数Ncは2333
rpmとなり、また遊星ギアの公転数nbを1000r
pmとすると、リングギアの回転数Ncは1000rp
mとなり、また遊星ギアの公転数nbを300rpmと
すると、リングギアの回転数Ncは67rpmとなり、
エンジンの回転数に対するモータの回転数を調整するこ
とにより、非常に広い範囲のギア比を得ることができ、
しかも無段でスムーズに変速することができる。
For example, as shown in FIG. 7, when the radius ratio of the sun gear radius a to the planet gear radius b is 1.0, the rotation speed Na of the sun gear 3 by the engine 5 is 1000 rpm.
And the number of revolutions nb of the planetary gears by the motor 8 is 2000r.
pm, the rotation speed Nc of the ring gear 15 is 2333.
rpm, and the number of revolutions nb of the planetary gear is 1000r.
pm, the rotation speed Nc of the ring gear is 1000 rpm
m, and the number of revolutions nb of the planetary gear is 300 rpm, the number of revolutions Nc of the ring gear is 67 rpm,
By adjusting the motor speed relative to the engine speed, a very wide range of gear ratios can be obtained,
In addition, the speed can be changed smoothly without any step.

【0021】また、遊星ギアの公転数nbを250rp
mとすると、リングギアの回転数Ncは0となるので、
クラッチ機構がなくても動力を伝達したり遮断したりす
ることができ、クラッチレスを実現できる。更に、遊星
ギアの公転数nbを250rpm以下とすると、リング
ギアは逆方向に回転するので、リバースギアの構成が不
要となる。なお、図6、図7及び図8においては、エン
ジン5によるサンギア3の回転数Naを1000rpm
としたが、これに限らず、他の様々な回転数としてもよ
いことは勿論である。
The number of revolutions nb of the planetary gear is set to 250 rpm.
m, the number of revolutions Nc of the ring gear becomes 0,
Power can be transmitted or cut off without a clutch mechanism, and a clutchless system can be realized. Further, if the number of revolutions nb of the planetary gear is set to 250 rpm or less, the ring gear rotates in the reverse direction, so that the configuration of the reverse gear becomes unnecessary. 6, 7 and 8, the rotation speed Na of the sun gear 3 by the engine 5 is set to 1000 rpm.
However, the present invention is not limited to this, and it is a matter of course that other various rotational speeds may be used.

【0022】従って、動力伝達系はすべてギアで構成す
るため、ベルト・プーリー伝動形無段変速トランスミッ
ションに比して、ベルトによる磨耗、発熱、馬力ロスは
少なく、既存のマニュアル・トランスミッションのレベ
ルに収めることができる。また、動力伝達系はすべてギ
アで構成するため、高出力によりベルトが切れるような
こともなく、高出力のエンジンにも対応することが可能
である。また、ギア比を無限大にすることが可能なた
め、クラッチやトルクコンバーター機構が不要である。
Therefore, since the power transmission system is entirely constituted by gears, there is less wear, heat generation and horsepower loss due to the belt compared to the belt-pulley transmission type continuously variable transmission, which can be kept at the level of the existing manual transmission. be able to. In addition, since the power transmission system is entirely composed of gears, the belt does not break due to high output, and it is possible to cope with a high-output engine. Further, since the gear ratio can be made infinite, a clutch and a torque converter mechanism are not required.

【0023】また、図1に示すように、アクセル開度及
び車速信号28が制御装置26に入力されると、制御装
置26がエンジン5の回転数に対してモータ13を最適
な回転数に制御するようになっている。また、エンジン
5とモータ13によるハイブリット走行が可能なため、
バッテリー27の充電量及びACジェネレーター25の
発電量に余裕がある場合には、制御装置26がエンジン
5の出力を絞り、モータ13の動力を主に走行すること
ができる。また、車両減速時にモータ13を電気ブレー
キとして作用させ、すなわち発電機として作動させ、発
電した電気は制御装置26を介してバッテリー27に充
電させ、エネルギーの回収を行うことができる。また、
車両発進時には、エンジン5を主として作動させ、通常
のガソリン車のように車両を急速に加速させることがで
き、ガソリン車がもつ運転の楽しみを満喫できる。
As shown in FIG. 1, when an accelerator opening and a vehicle speed signal 28 are input to the control device 26, the control device 26 controls the motor 13 to an optimum rotation speed with respect to the rotation speed of the engine 5. It is supposed to. In addition, since hybrid traveling by the engine 5 and the motor 13 is possible,
When there is room for the charge amount of the battery 27 and the power generation amount of the AC generator 25, the control device 26 can reduce the output of the engine 5 and mainly run the power of the motor 13. In addition, when the vehicle is decelerated, the motor 13 acts as an electric brake, that is, operates as a generator, and the generated electricity is charged into the battery 27 via the control device 26 to recover energy. Also,
When the vehicle starts moving, the engine 5 is mainly operated, and the vehicle can be rapidly accelerated like a normal gasoline-powered vehicle, so that the enjoyment of driving of the gasoline-powered vehicle can be enjoyed.

【0024】次に、図9を参照して本発明による無段変
速トランスミッションの他の実施形態を示す。図9に示
す無段変速トランスミッション31は、図1に示す無段
変速トランスミッション1のサンギア3にモータ13の
回転軸13aを連結し、遊星ギアホルダ7Aにエンジン
5の駆動軸5aを連結しており、その他は上述した無段
変速トランスミッション1と同様に構成されているの
で、図1に示す無段変速トランスミッションと同様な効
果を得ることができる。
Next, another embodiment of the continuously variable transmission according to the present invention will be described with reference to FIG. The continuously variable transmission 31 shown in FIG. 9 connects the rotation shaft 13a of the motor 13 to the sun gear 3 of the continuously variable transmission 1 shown in FIG. 1, and connects the drive shaft 5a of the engine 5 to the planetary gear holder 7A. The other configuration is the same as that of the continuously variable transmission 1 described above, so that the same effects as those of the continuously variable transmission shown in FIG. 1 can be obtained.

【0025】なお、上述実施の形態では、サンギアにエ
ンジン5の駆動軸5aを連結し、遊星ギアホルダにモー
タ13の回転軸13aを連結するか、又はサンギアにモ
ータ13の回転軸13aを連結し、遊星ギアホルダにエ
ンジン5の駆動軸5aを連結したが、これに限定される
わけではなく、モータ13の回転軸13aと遊星ギアホ
ルダ又はサンギアの間に変速ギアを介在させてもよく、
エンジン5の駆動軸5aとサンギア又は遊星ギアホルダ
の間に変速ギアを介在させてもよい。
In the above embodiment, the drive shaft 5a of the engine 5 is connected to the sun gear, and the rotation shaft 13a of the motor 13 is connected to the planetary gear holder, or the rotation shaft 13a of the motor 13 is connected to the sun gear. Although the drive shaft 5a of the engine 5 is connected to the planetary gear holder, the invention is not limited to this. A transmission gear may be interposed between the rotation shaft 13a of the motor 13 and the planetary gear holder or the sun gear.
A transmission gear may be interposed between the drive shaft 5a of the engine 5 and the sun gear or the planetary gear holder.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
動力伝達系はすべてギアで構成されているため、ベルト
・プーリー伝動形無段変速トランスミッションに比し
て、ベルトによる磨耗、発熱、馬力ロスは少なく、既存
のマニュアル・トランスミッションのレベルに収めるこ
とができる。また、動力伝達系はすべてギアで構成する
ため、高出力によりベルトが切れるようなこともなく、
高出力のエンジンにも対応することが可能である。ま
た、エンジンとモータの回転数を調整することにより、
非常に広い範囲のギア比を得ることができ、車両の前
進、後退、停止がすべてギア比で出力が可能なため、ク
ラッチやトルクコンバーター機構が不要である。更に、
ギア比を負にすることが可能なため、リングギアを逆方
向に回転させ、すなわち車両を後退させることができ、
リバースギアの構成が不要となる。
As described above, according to the present invention,
Since the power transmission system is entirely composed of gears, belt wear, heat generation and horsepower loss are less than those of belt-pulley transmission type continuously variable transmissions, and can be kept at the level of existing manual transmissions . In addition, since the power transmission system is composed entirely of gears, the belt does not break due to high output,
It is also possible to support high-power engines. Also, by adjusting the number of revolutions of the engine and motor,
A very wide range of gear ratios can be obtained, and forward, reverse and stop of the vehicle can all be output at the same gear ratio, so that clutches and torque converter mechanisms are not required. Furthermore,
Since the gear ratio can be negative, the ring gear can be rotated in the opposite direction, that is, the vehicle can be retracted,
The configuration of the reverse gear becomes unnecessary.

【0027】また、車両のアクセル開度及び車速信号に
応じて、エンジンの回転数に対してモータを最適な回転
数に制御することができ、効率のよい走行が可能とな
る。また、エンジンとモータによるハイブリット走行が
可能なため、バッテリーの充電量に余裕がある場合に
は、エンジンの出力を絞り、モータの動力を主に走行す
ることができる。また、減速時にモータを発電機として
作動させ、エネルギーの回収を行うことができる。ま
た、現行のトランスミッション位置にモータと遊星ギア
機構を直列配置することで、既存の車体レイアウトを大
幅に変更することなく本発明による無段変速トランスミ
ッションを搭載可能である。
In addition, the motor can be controlled to an optimum rotation speed with respect to the rotation speed of the engine according to the accelerator opening and the vehicle speed signal of the vehicle, so that efficient traveling is possible. In addition, since hybrid traveling by the engine and the motor is possible, when there is enough charge in the battery, the output of the engine can be reduced and the power of the motor can be mainly traveled. Further, at the time of deceleration, the motor can be operated as a generator to recover energy. Further, by arranging the motor and the planetary gear mechanism in series at the current transmission position, the continuously variable transmission according to the present invention can be mounted without significantly changing the existing vehicle body layout.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による無段変速トランスミッションを示
す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a continuously variable transmission according to the present invention.

【図2】図1に示す無段変速トランスミッションの遊星
ギア機構部分の側断面図である。
FIG. 2 is a side sectional view of a planetary gear mechanism portion of the continuously variable transmission shown in FIG.

【図3】図1に示す無段変速トランスミッションの遊星
ギア機構の分解斜視図である。
FIG. 3 is an exploded perspective view of a planetary gear mechanism of the continuously variable transmission shown in FIG.

【図4】遊星ギア機構の概略正面図である。FIG. 4 is a schematic front view of a planetary gear mechanism.

【図5】遊星ギア機構の拡大模式図である。FIG. 5 is an enlarged schematic view of a planetary gear mechanism.

【図6】サンギアの回転数Naを1000rpm、遊星
ギアの公転数nbを100〜2000rpm、サンギア
と遊星ギアの半径比を0.5と0.75と想定して、出
力回転であるリングギアの回転数Ncをシミュレートし
た図である。
FIG. 6 is a diagram showing an output rotation of the ring gear, assuming that the rotation speed Na of the sun gear is 1000 rpm, the revolution number nb of the planetary gear is 100 to 2000 rpm, and the radius ratio of the sun gear and the planetary gear is 0.5 and 0.75. It is the figure which simulated rotation speed Nc.

【図7】サンギアの回転数Naを1000rpm、遊星
ギアの公転数nbを100〜2000rpm、サンギア
と遊星ギアの半径比を1.0と1.25と想定して、出
力回転であるリングギアの回転数Ncをシミュレートし
た図である。
FIG. 7: Assuming that the rotation speed Na of the sun gear is 1000 rpm, the revolution number nb of the planetary gear is 100 to 2000 rpm, and the radius ratio of the sun gear and the planetary gear is 1.0 and 1.25, the output rotation of the ring gear is It is the figure which simulated rotation speed Nc.

【図8】サンギアの回転数Naを1000rpm、遊星
ギアの公転数nbを100〜2000rpm、サンギア
と遊星ギアの半径比を1.5と2.0と想定して、出力
回転であるリングギアの回転数Ncをシミュレートした
図である。
FIG. 8 is a diagram showing an output rotation of the ring gear, assuming that the rotation speed Na of the sun gear is 1000 rpm, the revolution number nb of the planet gear is 100 to 2,000 rpm, and the radius ratio of the sun gear and the planet gear is 1.5 and 2.0. It is the figure which simulated rotation speed Nc.

【図9】本発明による無段変速トランスミッションの他
の実施形態を示す構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram showing another embodiment of the continuously variable transmission according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 無段変速トランスミッション 2 遊星ギア機構 3 サンギア 5 エンジン 5a エンジンの駆動軸 6,6,6 遊星ギア 7A 遊星ギアホルダ 7B 遊星ギアホルダ 8 ピン 13 モータ 13a モータの回転軸 15 リングギア 16A リングギアホルダー 16B リングギアホルダー 17 アウトプットギア 20 ディファレンシャルギア 25 ACジェネレータ 26 制御装置 27 バッテリー 28 アクセル開度及び車速信号 31 無段変速トランスミッション Reference Signs List 1 continuously variable transmission 2 planetary gear mechanism 3 sun gear 5 engine 5a engine drive shaft 6,6,6 planetary gear 7A planetary gear holder 7B planetary gear holder 8 pin 13 motor 13a motor rotation axis 15 ring gear 16A ring gear holder 16B ring gear Holder 17 Output gear 20 Differential gear 25 AC generator 26 Control device 27 Battery 28 Accelerator opening and vehicle speed signal 31 Continuously variable transmission

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 サンギアと複数の遊星ギアとリングギア
からなる遊星ギア機構を設け、 前記サンギアにエンジンの駆動軸を連結し、前記複数の
遊星ギアを装着する遊星ギアホルダにモータの回転軸を
連結し、前記リングギアに出力軸を連結し、前記エンジ
ンの回転数に対する前記モータの回転数を制御すること
により、ギア比を広範囲に変化させ、車両の前進、後
退、停止がギア比で出力可能なことを特徴とする無段変
速トランスミッション。
A planetary gear mechanism comprising a sun gear, a plurality of planetary gears and a ring gear is provided, a drive shaft of an engine is connected to the sun gear, and a rotary shaft of a motor is connected to a planetary gear holder on which the plurality of planetary gears are mounted. By connecting an output shaft to the ring gear and controlling the number of rotations of the motor with respect to the number of rotations of the engine, the gear ratio can be changed over a wide range, and the forward, backward and stop of the vehicle can be output at the gear ratio. Continuously variable transmission.
【請求項2】 サンギアと複数の遊星ギアとリングギア
からなる遊星ギア機構を設け、 前記サンギアにモータの回転軸を連結し、前記複数の遊
星ギアを装着する遊星ギアホルダにエンジンの駆動軸を
連結し、前記リングギアに出力軸を連結し、前記エンジ
ンの回転数に対する前記モータの回転数を制御すること
により、ギア比を広範囲に変化させ、車両の前進、後
退、停止がギア比で出力可能なことを特徴とする無段変
速トランスミッション。
2. A planetary gear mechanism comprising a sun gear, a plurality of planetary gears and a ring gear is provided, a rotation shaft of a motor is connected to the sun gear, and an engine drive shaft is connected to a planetary gear holder on which the plurality of planetary gears are mounted. By connecting an output shaft to the ring gear and controlling the number of rotations of the motor with respect to the number of rotations of the engine, the gear ratio can be changed over a wide range, and the forward, backward and stop of the vehicle can be output at the gear ratio. Continuously variable transmission.
【請求項3】 前記モータが発電機の機能も有すること
を特徴とする請求項1又は2に記載の無段変速トランス
ミッション。
3. The continuously variable transmission according to claim 1, wherein the motor has a function of a generator.
【請求項4】 前記モータの回転軸と前記遊星ギアホル
ダの間に、又は前記モータの回転軸と前記サンギアの間
に変速ギアを介在してなることを特徴とする請求項1又
は2又は3に記載の無段変速トランスミッション。
4. A transmission gear interposed between a rotation shaft of the motor and the planetary gear holder or between a rotation shaft of the motor and the sun gear. The continuously variable transmission described.
【請求項5】 前記車両のアクセル開度及び車速信号に
応じて前記エンジンの回転数に対する前記モータの回転
数を制御してなることを特徴とする請求項1又は2又は
3又は4に記載の無段変速トランスミッション。
5. The motor according to claim 1, wherein the motor speed relative to the engine speed is controlled in accordance with an accelerator opening and a vehicle speed signal of the vehicle. Continuously variable transmission.
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